På vores vej gennem livet bruger vi vores øjne til at orientere os, så vi kan bevæge os derhen, hvor vi ønsker. Vores celler, som er vores mindste levende bestanddel, har derimod ikke øjne, men har stadig et behov for både at kunne orientere sig og bevæge sig hen til de rigtige steder.
Når man f.eks. får en rift i fingeren, skal hudens bindevævsceller på begge sider af riften bevæge sig mod hinanden og sørge for at lukke såret.
Det har været uklart, hvordan det præcis foregår, men nu har danske forskere, med lektor Søren Tvorup Christensen fra Biologisk Institut på Københavns Universitet og hans ph.d.-studerende, Linda Schneider, i spidsen, opdaget, at cellerne har et navigationssystem, der i høj grad minder om den GPS, som vi selv bruger i vores biler eller mobiltelefoner.
Cellens svar på en GPS
»Stort set alle vores celler er på deres overflade udstyret med en antenne - et primært cilium - som cellen bruger til at opsnappe informationer fra omgivelserne og sørger derefter for, at informationerne bliver omsat til handling. Nu har vi opdaget, at bindevævsceller i huden bruger dette biologiske svar på et GPS-system til både at spore og lukke sår,« siger Søren Tvorup Christensen.
Når vi får et sår i huden, og blodet bliver blottet til omgivelserne, vil blodpladerne og immuncellerne udsende et 'råb' om hjælp ved at frigive store mængder af vækstfaktoren PDGF-AA. De signaler opsnapper det primære cilium med hjælp af en masse receptorer - de såkaldte PDGF-a-receptorer - som findes overalt på ciliet.
»Hvis det primære cilium er cellens svar på en lang antenne, så kunne receptorerne være små satellitskåle, som er klistret på antennen,« siger Søren Tvorup Christensen.
GPS sørger for effektiv sårheling
Forskerne viser nu i både laboratorie- og museforsøg, at ciliernes evne til at opsnappe faresignalet hurtigt bliver omsat til handling.
»Informationen bliver sendt ind i cellen, og det fører til, at cellen ændrer sig fra at være en stillesiddende celle til en bevægelig en af slagsen. Og ikke nok med det: Det tyder på, at antennen peger direkte hen mod 'gerningsstedet' og trækker i samme moment cellen med derhen,« siger Søren Tvorup Christensen.
Celler uden GPS er snotforvirrede
At det forholder sig sådan, blev klart, da forskergruppen arbejdede med celler, som havde defekte antenner.
\ Fakta
VIDSTE DU
Hvis du forestiller dig, at Jorden var en celle, ville det primære cilie - cellens antenne - rage 10.000 km ud i universet.
»Cellerne med et defekt antennesystem bevægede sig rundt på må og få og i vilkårlige retninger og nogle gange væk fra såret, som om de var komplet blinde. Ydermere bevægede de sig med en højere hastighed, og også selvom såret ikke havde råbt vagt i gevær med frigivelse af vækstfaktorer,« siger Søren Tvorup Christensen.
Forsøg på mus gav forskerne den samme erkendelse: Mus med et defekt antennesystem havde sværere ved at hele sår i huden sammenlignet med mus, som havde et almindeligt antennesystem.
Fra primitivt vedhæng til sofistikeret navigationssystem
Fra at være betragtet som et ubetydeligt levn fra fortiden, er det i det seneste årti blevet mere og mere klart, at de primære ciliers evne til at opsnappe informationer fra omgivelserne i form af cellesignaler spiller en meget central rolle i alle livets forhold. Lige fra fosterudviklingen til vedligeholdelse af væv og organer i den voksne organisme.
Derfor er defekter i antennesystemet også blevet forbundet med udvikling af mange sygdomme som cystenyre, blindhed, sukkersyge, misdannelser i skelettet, hjernesygdomme, organsvigt og kræft.
»Kræft er for eksempel karakteriseret ved, at cellerne har en meget flyvsk, uorganiseret adfærd, og at de deler sig uhæmmet. De har sandsynligvis også et defekt antennesystem, og har derfor et uorganiseret bevægelsesmønster, som nok i bund og grund minder meget om det, vi observerede i vores laboratorieforsøg,« siger Søren Tvorup Christensen.
Grobund for udvikling af ny medicin
Danskernes arbejde er grundforskning af den tunge skuffe, og i første omgang glæder Søren Tvorup Christensen sig over den nye erkendelse, som deres forskning har givet. Men på sigt håber han også, at den ny viden kan bidrage til at udvikle ny medicin mod alskens sygdomme.
»Når vi har lagt alle brikkerne, der ligger til grund for cellernes antennesystem, kan vi så småt begynde at angribe sygdomme mere målrettet, end det er muligt i dag,« siger han.
Får stor opmærksomhed i USA
De danske forskere deltager i øjeblikket ved det 48. årlige møde i 'The American Society for Cell Biology' i San Francisco, USA. Der deltager over 10.000 forskere fra hele verden, og det danske projekt er blevet udvalgt som et ud af 11 projekter, der fortjener særlig opmærksomhed. Opdagelsen forventes at blive offentliggjort i det nye år i det anerkendte videnskabelige tidsskrift Journal of Cell Biology.
Her fortæller Søren Tvorup Christensen om de nye resultater:
\ Om cilier
Kigger man nærmere på cellerne i vores krop, vil man opdage nogle små hårlignende rør, som stikker ud fra cellens overflade. Rørene kaldes cilier - eller flageller -og de findes på næsten alle celler i kroppen, ikke kun hos mennesket, men hos stort set alle dyr.
Mennesket har både bevægelige og ikke-bevægelige udgaver af disse små antenner, og det var de bevægelige, der stjal vores opmærksomhed i forrige århundrede. For eksempel dem, som virker som fejemaskiner i vores luftveje, udgør halen på sædceller og gør dem i stand til at svømme, og de cilier, som sørger for optagelse og transport af æg i æggelederen hos kvinder.
Men i vort årtusinde er der for alvor kommet fokus på de ikke-bevægelige cilier, også kaldet primære cilier eller monocilier. De har en mere stiv statur, og for blot ti år siden troede man, at det var et ubetydeligt levn fra vores evolutionære fortid. Men nu viser det sig, at de er uundværlige for kommunikationen mellem vores celler.
De primære cilier findes kun på celler, der ikke deler sig. Og da størstedelen af kroppens celler findes i en hviletilstand, er de fleste celler udstyret med dem. Søren Tvorup Christensens forskerhold har tidligere som de første vist, at de primære cilier kan koordinere cellers evne til at starte celledeling.
Kilder: Lektor Søren Tvorup Christensen og Aktuel Naturvidenskab 2/2007: Kroppens indre antenner
